처음 러시아에 의해 발사된 후, 2018년 11월에 20주년을 맞이한 ‘국제 우주 정거장’.
시설 내의 모습은 가끔 텔레비전 중계되어, 무중력 상태에서의 실험 모습이나, 우주인이 우주에서의 생활을 알려주는 등, 비교적 차분한 ‘우주선’의 이미지라고 생각한다.
그런 국제우주정거장에 얽힌 이런 잡학을 알고 계실까.
‘국제우주정거장’ 주변에는 중력이 있다.
국제우주정거장에서도 지구의 중력은 작용하고 있다.
러시아, 미국, 일본, 캐나다, 유럽우주국이 공동으로 운용하고 있는 우주 연구 시설, ‘국제 우주 정거장’.
텔레비전 뉴스 등에서 가끔 중계되며, 영상에서는 승무원이나 사물이 무중력 상태로 둥실둥실 떠 있는 모습이 비춰지고 있다.
누구나 한 번은 본 적이 있는 이 광경. 이런 모습을 보고 ‘우주는 무중력’이라고 생각하는 사람은 많지 않을까? 실은 이거, 완전한 오해다!
확실히 지구에서 멀어질수록 지구의 중력의 영향은 적어지는 것은 사실이고, 하물며 ‘우주’ 정도의 거리가 되면 지구의 중력은 일절 영향이 없어져 무중력이 되는 것은 아닐까? 하는 생각도 고개가 끄덕여진다.
하지만 국제우주정거장은 고작 상공 400km 정도. 실은 이 부근은 아직 지구의 중력은 90% 정도 영향을 미치고 있는 것이다. 9할의 중력이면 60kg인 인간이 54kg이 되는 정도로 아주 무중력 상태라고는 할 수 없다.
그렇다면 중력이 있어야 할 곳에 존재하는 국제우주정거장이 무중력 상태인 이유는 무엇일까?
무중력 상태가 되는 것은 ‘원심력’의 영향이다.
그것은 ‘중력’과 ‘원심력’의 균형이 잡혀 있기 때문이다.
간단히 말해서, ‘원심력’은 회전운동을 할 때 물체의 바깥쪽으로 작용하는 힘. 양동이를 들고 위아래로 빙글빙글 돌려도 안의 물이 떨어지지 않는 것과 롤러코스터 1회전 시 승객이 떨어지지 않는 것도 원심력이 작용하기 때문이다.
반면 공기저항이 없는 우주공간에서는 지구상에서는 생각할 수 없는 속도가 나온다. 실제로 국제우주정거장은 무려 총알보다 빠른 시속 27,600km의 속도로 지구를 돌고 있으며, 이 속도는 90분이면 지구를 한 바퀴 돌 정도의 초스피드다.
이 초스피드에 의해 생기는 ‘원심력’과 지구에 끌리는 ‘중력’의 균형이 딱 맞기 때문에 국제우주정거장은 ‘무중력 상태’가 된 것이다.
중력과 원심력의 균형이 깨지면 지구로 낙하해 버리거나 지구 궤도에서 떨어지거나 한다. 임무를 마친 인공위성이 지구에 낙하한다는 뉴스를 가끔 보는 것은 이 때문이다.
절묘한 균형으로 일정한 상공에 계속 머물고 있는 국제우주정거장…. 선내의 무중력은 말하자면 ‘인공적’으로 만들어진 무중력이었던 것이다!
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